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Pervasive Computing

Lecturer: Dr. Marcus HandteExercises: Dr. Marcus Handte  

This lecture at the Master level covers the fundamentals of past and recent pervasive computing research with a specific focus on the following four areas:

  • System-support and programming abstractions for adaptive distributed applications
  • Recognition, modelling and management aspects of contextual information
  • Novel user interface examples and guidelines for pervasive computing applications

Students participating in this course should have at least basic knowledge in the areas of networking and database technology. Knowledge in machine learning and human-computer-interaction could be beneficial but is not mandatory.

The practical exercises will focus system-support for adaptive distributed applications. As part of the exercises, students will be developing a communication middleware for spontaneously networked devices using an object-oriented programming language such as Java or C#.

Place and Time:

  • Lecture: Wednesdays (starting in the first week of the lecture period), from 14:00h to 16:00h in SA 215
  • Exercises: Tuesdays (starting in the second week of the lecture period), from 10:00h to 12:00h in SE 407

More Information:

The moodle page of the course is available here. The subscription password will be given out during the first lecture. The course will start with the first lecture on Wednesday, October 11th. There will be no exercise during the first week. Detailed information about the contents and organization of the course will be given out during the first lecture. If you have further questions, feel free to contact marcus.handte@uni-due.de.

LSF entry: Lecture und Excercise

Programmieren in C/C++

Dozent: Prof. Dr. Pedro José Marrón, Übungen: Songwei Fu

Die Veranstaltung (2V+2Ü) setzt die in den vorherigen Semestern gelernten grundlegenden Konzepte und Methoden der objektorientierten Programmierung (OOP) in C++ um.

Inhalte im Einzelnen:

  • OO-Analyse, -Design und -Modellierung mit UML
  • C++ als Erweiterung von C
  • Zeigerkonzepte
  • Klassen, Klassen-Hierarchien, einfache und mehrfache Vererbung, Zugriffsschutzmechanismen, virtuelle Basisklassen, virtuelle Funktionen, statisches und dynamisches Binden, Typisierung und Typkonvertierungen
  • Funktions- und Operator-Überladen
  • Exception Handling
  • Templates
  • Modularität, Namespaces
  • Threads
  • Streams
  • Standard Template Library (z.B. Algorithmen, Iteratoren, Container)
  • kleine Projektbeispiele aus den Anwendungsbereichen der Ingenieurwissenschaften.

Die Veranstaltung findet auf deutsch statt.

Ort und Zeit:

  • Vorlesung: Wöchentlich Mittwochs 12:00-14:00 Uhr in SE 407.
  • Übung: Wöchentlich Donnerstags 16:00-18:00 Uhr in SE 111 

Prüfung:

Um zur Prüfung zugelassen zu werden, sind 60% der möglichen Punkte in den Übungsaufgaben erforderlich. Bei 80-89% der Punkte erhält der Prüfling einen Notenbonus von 0,3/0,4, bei 90% der Punkte oder mehr einen Notenbonus von 0,6/0,7.

Einträge im LSF: Vorlesung und Übung
Der Zugangscode zur Moodle-Seite für Materialien und Übungsabgabe wird in der ersten Vorlesung bekanntgegeben.

Project Group: Location-based Services

Tutor: Marcus Handte

This project group covers fundamental concepts related to the development of location-based services in theory and practice.

During the first part, basic models, algorithms, data structures and applications are introduced in a series of lectures. In addition, the participants will prepare 30-minute talks on basic technologies that will be used in the project.

During the second part, the participants will be jointly designing, implementing and evaluating a location-based service consisting of a mobile application, a web service and a web-based application.

The theoretical part of the project group covers the following contents:

  • Geometric, symbolic and hybrid location models
  • Localization systems and algorithms for outdoor and indoor environments
  • (Energy-)efficient location acquisition and communication
  • Server-based location data management
  • Privacy aspects related to location information
  • Example location-based services and applications

The practical part of the project group will be based on the following technologies:

Students participating in this course should have good programming skills in at least one object-oriented language and should be familiar with HTTP.

The number of participants in this course ranges between 6 and 10. The admission to this course is managed centrally.

More information is available on the moodle page of the course which is available here. If you have any questions, please contact marcus.handte@uni-due.de.

Rechnerstrukturen und Betriebssysteme

Dozent: Prof. Dr. Pedro José Marrón, Übungen: Sascha Jungen

Die Vorlesung ist zweigeteilt. Die Vorlesungsinhalte mit dem Schwerpunkt Rechnerstrukturen werden vom Lehrstuhl Prof. Dr. Klaus Echtle vermittelt, die Inhalte mit dem Schwerpunkt Betriebssysteme vom Lehrstuhl Prof. Dr. Pedro Marrón.

Folgende Qualifikationen werden in der Vorlesung vermittelt

Die Studierenden

  • können den Aufbau und die Funktion von Rechen- und Betriebssystemen sowie die grundlegenden Konzepte erläutern
  • sind in der Lage, ein einfaches Hardwaresystem aus digitalen Basiskomponenten zu entwerfen und Grundfunktionen eines sehr einfachen Betriebssystems selbst zu entwickeln
  • können sich in vorgegebene Systeme einarbeiten, diese einordnen und ihre wesentlichen Eigenschaften erkennen
  • können die grundlegenden Aufgaben und Arbeitsweisen von Rechensystemen ebenso wie den prinzipiellen Aufbau aus digitalen Basiskomponenten erläutern
  • kennen kombinatorische Schaltungen, Bool’sche Funktionen, Schalter und einfache Gatter
  • sind vertraut mit der binären Arithmetik und Zahlendarstellung und können sie anwenden
  • verstehen, was Prozesse sind und können erläutern, wie sie verwaltet, ausgeführt und synchronisiert werden und wie eine Kommunikation zwischen Prozessen erfolgen kann
  • sind in der Lage zu erklären, wie Prozessor, Speicher und Ein-/Ausgabefunktionen verwaltet werden
  • sind befähigt, ein einfaches Hardwaresystem und Grundfunktionen eines sehr einfachen Betriebssystems selbst zu entwerfen
  • verfügen über die Fähigkeit, effizienzsteigernde Techniken in Hardware und Betriebssystem zu konzipieren
  • besitzen eine vertiefte Kenntnis von Rechnerstrukturen und sind in der Lage, diese praktisch anzuwenden
  • können maschinennahe Programme entwerfen, implementieren, diese auf geeignete Hardware portieren und ausführen, besitzen ein vertieftes Verständnis von Funktion und Aufbau von Hardware und zugehöriger Betriebssoftware, und können diese erläutern und zielgerichtet einsetzen

Ort und Zeit:

  • Vorlesung: Wöchentlich mittwochs 18:00-20:00 Uhr und donnerstags 18:00-19:30 Uhr in SH 601
  • Übung:Wöchentlich freitags 12:15-13:45 Uhr in SH 601

Prüfung:

Zum Modul erfolgt eine modulbezogene Prüfung in der Gestalt einer Klausur über die gemeinsamen Ziele von Vorlesung und Übung (in der Regel: 90 bis 120 Minuten). Die erfolgreiche Teilnahme an der Übung ist als Prüfungsvorleistung Zulassungsvoraussetzung zur Modulprüfung.

Einträge im LSF: Vorlesung und Übung

Systemnahe Informatik (Systems Programming)

Lecturer: Prof. Dr. Pedro José Marrón, Lab Tutor: Hugues Smeets

This lecture and the associated practical lab convey the fundamentals of system-level application development. The lecture provides a brief review of embedded systems applications and hardware. The covered topics include: microcontroller architecture, buses, I/O, interrupts and timers, firmware development, peripheral driver development and examples of applications involving embedded systems and host system programming.

The lab exercises will provide hands-on experience in system programming to support a peripheral connected to a host using USB. Students are required to have basic knowledge about the C language. For more information about the lab exercises, please contact Hugues Smeets.

LSF entry: Lecture and lab

The first lecture will take place in Room SE 008 at 14:00h on Thursday, October 12, 2017. The access key to the moodle page of the lecture/lab will be announced in the first lecture.

The first lab will take place in Room SE 407 at 18:00h on Tuesday, October 17, 2017. The access key to the moodle page of the lab will be announced in the first lecture.

 

Wireless Sensor Network Application Development Project

Tutor: Dr. Matteo Ceriotti

Wireless Sensor Networks (WSNs) have been widely deployed in many application domains including environmental monitoring, surveillance, healthcare, automation control and more. A typical WSN consists of a set of low-powered and inexpensive embedded sensor devices with specific sensing modalities and with computation as well as communication capabilities. These devices collaborate with each other by exchanging data through energy-efficient, short-range radios. The application provides its services by manipulating the sensory data collected by the deployed WSN.

In this project, you will learn how to develop an integrated application providing services by making use of a WSN. The topics that will be covered include:

  • Wireless sensor system programming
  • Sensory data collection
  • Data delivery and communication through IEEE 802.15.4 networks
  • Interfacing between the user and the deployed WSN

This course will be taught in English. If you are not sure whether you fulfill the requirements or if you want to participate in the project, please send an email to matteo.ceriotti@uni-due.de.

LSF entry: Bachelor and Master

You can find moodle here.

The kickoff meeting for this project will take place on Tuesday, 10.10.2017 between 10.00h and 11.00h in Room S-A 126. Please check this information for updates or send an email to matteo.ceriotti@uni-due.de to be notified about changes. Participation in this meeting is mandatory.  

Wireless Sensor Network Seminar

Tutor: Dr. Matteo Ceriotti

Computing and communicating devices become smaller and smaller; they moved from desks to everybody’s pocket; ultimately, they become embedded in the environment that surrounds our everyday life. This vision has been addressed under different names, Wireless Sensor Networks (WSNs) being one of them. As this happens, we become capable of monitoring in real-time the evolution of complex physical phenomena, as well as observing and controlling composite industrial processes. We can also instrument objects and scenarios to understand the current situation and smartly react to it. Unfortunately, the complexity of these systems, the limited visibility in system behaviour and the constrained available resources make the design and realisation of reliable systems challenging.

This seminar aims at familiarizing students with important research topics in this field. The covered topics include, among others, routing, localization, sensing, communication, simulation, modelling, programming abstractions, applications and systems of low-power wireless embedded networks. Participants will have to do a literature research and they will have to create a high quality written report. Furthermore, they will have to give an oral presentation of their topics.

This seminar is suitable for students at the bachelor and master level. However, it cannot be chosen by master AI-SE students. This seminar is given in English. Please also note that the maximum number of participants is limited. If you have questions regarding this seminar, please send an email to matteo.ceriotti@uni-due.de.

LSF entry: Seminar

Moodle Page can be found here.

The kickoff meeting for this seminar will take place on Tuesday, 10.10.2017 between 11.00h and 12.00h in Room S-A 126.  This date is still tentative, please check this information for updates or send an email to matteo.ceriotti@uni-due.de to be notified about changes. Participation in this meeting is mandatory.